EV/HEV向けIGBTの熱信頼性を評価する新製品MicReD Power Tester 600Aを発表【メンター・グラフィックス・ジャパン】

2016年5月24日

メンター・グラフィックス・コーポレーション（本社：米国オレゴン州、以下メンター・グラフィックス）は、パワーサイクル試験により電気自動車／ハイブリッド車（EV/HEV）に搭載されるパワーエレクトロニクスの信頼性を評価する新製品、MicReD^® Power Tester 600Aを発表しました。EV/HEVの開発および信頼性試験にかかわるエンジニアが本製品を使用すると、IGBT、MOSFET、トランジスタ、チャージャといったパワーエレクトロニクスの熱信頼性や製品ライフサイクルを通じた性能を試験できるようになります。熱信頼性の毀損は、車両のリコール問題に発展しかねません。EV/HEVが特に普及してきた現在、EV/HEVにおける熱問題の解決に焦点を当てたソリューションが希求されています。MicReD Power Tester 600Aは、パワーエレクトロニクスの熱シミュレーションと試験に対する業界ニーズを満たし、傑出した精度とスケーラビリティを備えています。

デルタ電子は、高効率で高密度のパワーモジュール製品を開発しています。「IGBTモジュールの製品寿命までの性能を把握し信頼性を確保するために、現在すでにMicReD Power Tester 1500Aを使用していますが、MicReD Power Tester 600Aを使用すれば、多くの個別パワーデバイスやモジュールを同時測定できるようになります。テスト処理能力が強化されたことで、出荷後の製品寿命の正確な予測に必要な統計的な故障データを取得できるようになるでしょう。」デルタ電子、Section Manager、Andy Liao氏は、上記のように述べています。

MicReD Power Tester 600A

EV/HEV向けパワーエレクトロニクスの熱問題解決の鍵は信頼性、精度、スケーラビリティ
今日のEV/HEV設計者は、極度にミッションクリティカルな課題に直面しています。とりわけ重要なのが、パワーエレクトロニクスモジュールの熱信頼性の確保、標準的なドライブサイクルで想定されるIGBT劣化や劣化の根本的原因の特定といった課題です。MicReD Power Tester 600Aは、実環境の要件に合った正確で信頼性の高い試験結果を提供します。

最新バージョンのFloEFDにはこのほかに、以下の機能が含まれています。

最大16のIGBTを同時に試験可能。装置を8台つなぐことで最大128のIGBTを同時に試験でき、
優れたスケーラビリティと高い生産性を実現。

■ 熱信頼性の包括診断： MicReD Power Tester 600Aは、簡単なプロセスで製品ライフサイクルを予測する信頼性試験を実行します。デバイスのセットアップは簡単で、パワーサイクル試験を完全に自動化します。装置に搭載されたT3Ster^®の「構造関数」機能が、各IGBTの「劣化進行具合」のデータを非破壊的に生成します。電流、電圧、ジャンクション温度の感知からパッケージ構造の劣化を暗示する「構造関数」の変化に至るまで、すべての診断情報をテスト中に記録するため、パッケージ開発、信頼性テスト、受入部品の一括チェックを製造前に実行できるようになります。

■ 高精度のシミュレーション ： MicReD Power Tester 600Aでは、何万サイクルにもわたるIGBTモジュールの電力供給が可能です。これにより、劣化の進行具合の診断データを「リアルタイム」に取得しテスト時間を大幅に短縮するだけでなく、事後解析や破壊故障解析が不要になります。T3Sterにしかないメンター・グラフィックス独自のキャリブレーション技術が、通常最大20%にまで上る3D CFD（数値流体力学）シミュレーションエラーを0.5%にまで低減し、IGBTおよびコンポーネントの高精度な熱特性評価を実現します。

■ 最大128個のIGBTをテスト可能なスケーラビリティ ：最大8台のMicReD Power Tester 600Aを接続することで、1回のシステム試験において最大128個のIGBTに対する同時パワーサイクル試験を実施できます。MicReD Power Tester 600Aは、負荷時において48V供給し、外付けの冷却システムにユーザがコンポーネントを取り付けられるため最大限の柔軟性を発揮します。ドイツの自動車業界でも開発の進む、EV/HEVのパワーエレクトロニクス熱信頼性試験におけるベストプラクティスにも対応します。

包括ソリューションの一環としてのMicReD Power Tester 600A
メンター・グラフィックスは、EV/HEV市場向けの包括的な熱のソフトウェアシミュレーションと試験装置ソリューションを提供する唯一の企業です。MicReD Power Tester 600Aは、メンター・グラフィックスのCFDシミュレーション技術と組み合わせることができます。3D CFDソフトウェアであるFloTHERM^®およびFloEFD™は、フロントローディング方式によるパワーモジュールの熱シミュレーション機能を提供します。また、車両全体のSoS（システムオブシステム）に対する熱流体1D CFDモデリングツールであるFlowmaster^®と組み合わせると、圧倒的な精度を発揮します。これはT3Sterの技術により実現しており、モデルの自動キャリブレーションで使用するCFD入力用の材料プロパティを供給し、EV/HEVのダイナミック入力電力の実際の温度応答を正確にシミュレーションします。こうした技術の組み合わせが、IGBTが製品寿命を迎えるまでの熱劣化状況の最大限の精度での予測を可能にします。

「MicReD Power Tester 600Aは、自動車の熱エンジニアリングにおける総合ソリューションの延長線上にあるもので、今日のEV/HEV市場向け製品でこうした製品は他に存在しません。業界最強のメンター・グラフィックス製品を活かした包括的な熱シミュレーションおよびハードウェア試験ソリューションを提供することで、EV/HEV産業のニーズを満たすとともに、この先数年間は急成長が見込まれる同市場を後押ししていきます。」メンター・グラフィックス、Mechanical Analysis Division、General Manager、Roland Feldhinkelは、上記のように述べています。

パッケージの3D CFDモデルを自動キャリブレーションするために使用されるデータをFloTHERMに提供。
T3Ster技術に基づく独自のキャリブレーション手法によりエラーは0.5%まで低減し、
IGBTなどのコンポーネントの正確な熱モデリングが可能。

メンター・グラフィックスについて
メンター・グラフィックス・コーポレーションは、世界中で成功を収めている電子機器メーカー、半導体企業、電子システム構築ベンダのニーズに応える製品をはじめとし、コンサルティングサービス、受賞歴を誇るサポートサービスを提供する、電子ハードウェアおよびソフトウェア設計開発ソリューションのグローバルリーダーです。1981年に設立されたメンター・グラフィックスは、昨年度売上高としておよそ11.8億米ドルを計上しており、本社はアメリカ合衆国オレゴン州ウィルソンヴィルに所在しています。メンター・グラフィックスについての詳しい情報は、www.mentorg.co.jpをご覧ください。

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